DE102007008865B3

DE102007008865B3 - Heat transfer device

Info

Publication number: DE102007008865B3
Application number: DE200710008865
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Kühnel; Dieter Thönnessen; Michael Sanders
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2027-02-24
Also published as: EP1962041A3; EP1962041A2

Abstract

Es sind Wärmeübertragungsvorrichtungen bekannt, welche aus mehreren Gehäuseteilen zusammengesetzt sind und die einen von einem zu kühlenden Fluid durchströmbaren Kanal (4) und einen von einem Kühlfluid durchströmbaren Kanal (6) aufweisen, die in wärmeaustauschendem Kontakt zueinander angeordnet sind. Dabei erstrecken sich Rippen (3), insbesondere in den vom zu kühlenden Fluid durchströmbaren Kanal (4). Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, in den Rippen (3) Hohlräume (10) vorzusehen, die mit dem vom Kühlfluid durchströmbaren Kanal (6) in fluidischer Verbindung stehen und somit ebenfalls vom Kühlfluid durchströmt werden. Durch die Verkürzung der Strecken der wärmeaustauschenden Fluide zueinander kann der Wirkungsgrad einer derartigen Wärmeübertragungsvorrichtung gesteigert werden oder aber die Baugröße einer derartigen Wärmeübertragungsvorrichtung bei gleich bleibendem Kühlerwirkungsgrad verringert werden.There are known heat transfer devices which are composed of a plurality of housing parts and which have a channel (4) through which a fluid to be cooled and a channel (6) through which a cooling fluid can pass, which are arranged in heat-exchanging contact with one another. In this case, ribs (3) extend, in particular into the channel (4) through which the fluid to be cooled can flow. According to the invention, provision is now made for cavities (10) to be provided in the ribs (3), which are in fluid communication with the channel (6) through which the cooling fluid can flow, and thus also through which the cooling fluid flows. By shortening the distances of the heat exchanging fluids to each other, the efficiency of such a heat transfer device can be increased or the size of such a heat transfer device can be reduced while maintaining the cooler efficiency.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragungsvorrichtung, welche aus mehreren Gehäuseteilen aufgebaut ist, welche derart miteinander verbunden sind, dass zumindest ein von einem zu kühlenden Fluid durchströmbarer Kanal und zumindest ein von einem Kühlfluid durchströmbarer Kanal in Wärme austauschendem Kontakt zueinander angeordnet sind, wobei sich von zumindest einem der Gehäuseteile Rippen in den vom zu kühlenden Fluid durchströmbaren Kanal erstrecken.The Invention relates to a heat transfer device, which consists of several housing parts is constructed, which are interconnected such that at least one of a to be cooled Fluid permeable Channel and at least one channel through which a cooling fluid can flow in heat are arranged exchanging contact with each other, wherein from at least one of the housing parts Ribs in the of the to be cooled Flow through the fluid Extend channel.

Derartige Wärmetauscher werden beispielsweise als Kühler in Verbrennungskraftmaschinen genutzt. Hier sind beispielsweise Anwendungen zur Kühlung des Abgases als auch zur Kühlung der Ladeluft bekannt. In beiden Fällen dient diese Kühlung der Verbesserung des Verbrennungsprozesses und somit einer Verminderung der Belastung des Abgases mit Schadstoffen.such heat exchangers for example, as a cooler used in internal combustion engines. Here are for example Applications for cooling the exhaust gas as well as for cooling the charge air known. In both cases, this cooling is the Improvement of the combustion process and thus a reduction the pollution of the exhaust gas with pollutants.

Es ist bekannt, Wärmetauscher und hier insbesondere aus Druckguss hergestellte Wärmetauscher aus mehreren ineinander angeordneten Schalen herzustellen, von denen aus sich Rippen insbesondere in den vom zu kühlenden Fluid durchströmten Kanal erstrecken. Dabei dient üblicherweise die Grundplatte, von der aus sich die Rippen erstrecken, als Trennwand zwischen dem Kühlmittelkanal und dem üblicherweise Gas führenden Kanal.It is known, heat exchangers and in particular made of die-cast heat exchanger to produce from several nested bowls, of which in particular ribs in particular in the flowed through by the fluid to be cooled channel extend. It usually serves the base plate from which the ribs extend, as a partition between the coolant channel and usually Gas leading Channel.

Eine derartige Wärmeübertragungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 20 2006 009 464 U1 bekannt. Dieser Wärmetauscher weist einen innen liegenden Kühlmittelkanal auf, von dem aus sich Rippen in einen beispielsweise von Abgas durchströmten Kanal erstrecken. Die Rippen weisen dabei eine in Hauptströmungsrichtung des Abgases längliche Form auf, sind in Strömungsrichtung versetzt zueinander angeordnet und quer zur Strömungsrichtung unterbrochen ausgebildet.Such a heat transfer device is for example from the DE 20 2006 009 464 U1 known. This heat exchanger has an internal coolant channel, from which ribs extend into a channel through which exhaust gas flows, for example. The ribs in this case have an elongated shape in the main flow direction of the exhaust gas, are arranged offset to one another in the flow direction and formed interrupted transversely to the flow direction.

Obwohl dieser Wärmetauscher aufgrund seiner Rippenform bereits einen guten Kühlungswirkungsgrad aufweist, bleibt es wünschenswert, diesen zusätzlich zu erhöhen oder bei gleich bleibender Kühlleistung den notwendigen Bauraum zu reduzieren.Even though this heat exchanger already has a good cooling efficiency due to its rib shape, it remains desirable this additional to increase or at constant cooling capacity to reduce the necessary space.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Wärmeübertragungsvorrichtung bereitzustellen, bei der der Wärmeaustausch im Vergleich zu bekannten Ausführungen weiter verbessert wird und somit der Kühlungswirkungsgrad pro Größeneinheit erhöht wird.It It is therefore an object of the invention to provide a heat transfer device, in the heat exchange in comparison to known designs is further improved and thus the cooling efficiency per unit size is increased.

Diese Aufgabe wird, in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruch 1, dadurch gelöst, dass die Rippen im Innern einen vom Kühlfluid durchströmbaren Hohlraum aufweisen, der sich vom Kühlfluid durchströmbaren Kanal in die Rippe erstreckt. Hierdurch wird der Rippenwirkungsgrad verbessert, da der Abstand zwischen Kühlmittel und Gas führendem Kanal verringert wird. Die Rippe selber erreicht hierdurch über ihre Höhe eine geringere Temperatur, so dass die Temperaturdifferenz zum Abgas steigt, wodurch der Wärmeaustausch zwischen Rippe und Abgas verbessert wird.These Task becomes, in connection with the characteristics of the preamble of the Claim 1, solved by that the ribs in the interior of a permeable by the cooling fluid cavity which is different from the cooling fluid through which Channel extends into the rib. This improves the rib efficiency, because the distance between coolant and gas leader Channel is reduced. The rib itself reaches over her Height one lower temperature, so the temperature difference to the exhaust gas increases, causing heat exchange between rib and exhaust is improved.

In einer weiterführenden Ausführungsform erstreckt sich der Hohlraum im Wesentlichen über die gesamte Höhe der Rippe, so dass auch in Bereichen, in denen üblicherweise die Kühlwirkung der Rippe aufgrund einer höheren vorhandenen Temperatur erheblich nachlasst, die Temperatur erheblich reduziert werden kann und somit der Rippenwirkungsgrad über die gesamte Kanalhöhe des vom zu kühlenden Fluid durchströmbaren Kanals verbessert wird.In a continuing Embodiment extends the cavity is substantially over the entire height of the rib, so that even in areas where usually the cooling effect the rib due to a higher existing temperature significantly decreases, the temperature considerably can be reduced and thus the rib efficiency over the total channel height of the fluid to be cooled through which Channel is improved.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn im vom Kühlfluid durchströmbaren Kanal Leitvorrichtungen zur Zwangsdurchströmung der Rippen angeordnet sind. Ohne derartige Leitvorrichtungen könnten sich Hotspots durch kochendes Kühlwasser in den Hohlräumen der Rippen ergeben, da durch den sich plötzlich vergrößernden Querschnitt kein ausreichender Austausch des Kühlmittels sichergestellt wird. Durch die vorhandenen Leitvorrichtungen zur Zwangsdurchströmung wird eine ständige Durchströmung und somit ein ständiger Austausch des Kühlmittels sichergestellt.Of Furthermore, it is advantageous if in the channel through which the cooling fluid can flow Guiding devices for forced flow through the ribs are arranged. Without such guiding devices, hotspots could become hot cooling water in the cavities of the ribs, as by the suddenly magnifying Cross section does not ensure sufficient replacement of the coolant. Through the existing guide devices for forced flow is a permanent one Flow and thus a constant Replacement of the coolant ensured.

In einer hierzu weiterführenden Ausführung erstrecken sich die Rippen zumindest von einem ersten Gehäuseteil, welches als Trennwand zwischen dem vom zu kühlenden Fluid durchströmbaren Kanal und dem vom Kühlfluid durchströmbaren Kanal dient, in den vom zu kühlenden Fluid durchströmbaren Kanal und die Leitvorrichtungen sind an einem zweiten Gehäuseteil angeordnet, welches mit dem ersten Gehäuseteil den vom Kühlfluid durchströmbaren Kanal bildet. Es bleibt somit eine einfache Formgebung der Werkzeuge zur Herstellung der Gehäuseteile bestehen, so dass trotz Verwendung der Leitvorrichtungen der Montageaufwand unverändert bleibt. Somit wird auf einfache Weise die Zwangsdurchströmung sichergestellt.In a related to this Extend execution the ribs at least from a first housing part, which as a partition between the one to be cooled Flow through the fluid Channel and that of the cooling fluid through which Canal serves to cool in the from Flow through the fluid Channel and the guide devices are on a second housing part arranged, which with the first housing part of the cooling fluid through which Channel forms. There remains thus a simple shaping of the tools for the manufacture of the housing parts exist, so that despite the use of the Leitvorrichtungen the assembly work unchanged remains. Thus, the forced flow is ensured in a simple manner.

Vorzugsweise sind die Leitvorrichtungen durch Ausstülpungen am zweiten Gehäuseteil ausgebildet, die sich in die Hohlräume der Rippen erstrecken. Es ergibt sich somit ein Wärmetauscher, bei dem die Herstellbarkeit der Leitvorrichtungen deutlich vereinfacht wird und aufgrund dieser Anordnung in einem einzelnen Herstellungsschritt das zweite Gehäuseteil mit den Leitvorrichtungen gefertigt werden kann. Hierdurch können zuverlässig Totwassergebiete in den Rippen verhindert werden, in dem eine gleichmäßige Durchströmung des gesamten Hohlraumes in den Rippen sichergestellt wird.Preferably, the guide devices are formed by protuberances on the second housing part, which extend into the cavities of the ribs. This results in a heat exchanger, in which the manufacturability of the guide devices is significantly simplified and due to this arrangement in a single manufacturing step, the second housing part can be manufactured with the guide devices. As a result, dead water areas can be reliably prevented in the ribs, in which a uniform flow through the entire hollow space in the ribs is ensured.

In einer weiterführenden Ausführungsform erstrecken sich die Ausstülpungen derart in die Hohlräume der Rippen, dass der in Hauptströmungsrichtung des Kühlfluids durchströmte Querschnitt konstant ist, wodurch der Druckverlust im Kühlmittelkanal durch eine derartige Ausführung gering bleibt. Des Weiteren werden hierdurch wiederum aufgrund der gleichmäßigen Strömung des Kühlmittels Totwassergebiete oder Verwirbelungen im Bereich der Rippen verhindert, was wiederum den Rippenwirkungsgrad erhöht.In a continuing Embodiment extend the protuberances such in the cavities the ribs that in the mainstream direction of the cooling fluid flowed through Cross-section is constant, reducing the pressure drop in the coolant channel by such an embodiment remains low. Furthermore, this in turn due to the uniform flow of refrigerant Dead water areas or turbulences in the area of the ribs prevents which in turn increases the rib efficiency.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die zum vom Kühlfluid durchströmbaren Kanal weisenden Innenwände des ersten und zweiten Gehäuseteils stetig ausgebildet, so dass keine Querschnittssprünge im vom Kühlfluid durchströmten Kanal entstehen, wodurch erneut der Druckverlust verringert wird und Totwassergebiete vermieden werden.In a preferred embodiment are the ones to from the cooling fluid through which Channel facing interior walls the first and second housing part steadily formed, so that no cross-sectional jumps in the from cooling fluid perfused Channel arise, which again reduces the pressure loss and dead water areas are avoided.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Gehäuseteile der Wärmeübertragungsvorrichtung im Druckgussverfahren hergestellt werden.Special Benefits arise when the housing parts of the heat transfer device be produced by die casting.

Es wird deutlich, dass durch derartige Ausführungsformen einer Wärmeübertragungsvorrichtung der Kühlungswirkungsgrad pro Volumeneinheit aufgrund einer gesteigerten Kühlleistung der Rippen verbessert wird, ohne unnötige Druckverluste im Kühlmittelkanal zu generieren. Des Weiteren ist eine derartige Wärmeübertragungsvorrichtung ohne zusätzliche Herstellungsschritte zu fertigen, so dass keine zusätzlichen Kosten entstehen. Bei gleicher gewünschter Kühlleistung und gleicher Pumpleistung der Kühlmittelpumpe kann entsprechend der notwendige Bauraum verringert werden. Dies geschieht insbesondere dadurch, dass der Kühlmittelbereich nun in die Rippen hochgezogen wird und somit die Wärmeleitung durch die Kühlrippe zum Kühlmittel verkürzt wird.It It will be appreciated that by such embodiments, a heat transfer device the cooling efficiency improved per unit volume due to an increased cooling capacity of the ribs will, without unnecessary Pressure losses in the coolant channel to generate. Furthermore, such a heat transfer device is without additional Manufacturing steps to manufacture, so no additional Costs arise. For the same desired cooling capacity and the same pumping capacity of Coolant pump can be reduced according to the necessary space. This happens in particular in that the coolant area is now in the Ribs is pulled up and thus the heat conduction through the cooling fin to the coolant shortened becomes.

Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.embodiments are shown in the figures and are described below.

1 zeigt eine Kopfansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers in geschnittener Darstellung. 1 shows a top view of a heat exchanger according to the invention in a sectional view.

2 zeigt eine Kopfansicht eines alternativen erfindungsgemäßen Wärmetauschers in geschnittener Darstellung. 2 shows a top view of an alternative heat exchanger according to the invention in a sectional view.

3 zeigt eine zweite alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers in Kopfansicht und geschnittener Darstellung. 3 shows a second alternative embodiment of a heat exchanger according to the invention in a top view and a sectional view.

4 zeigt in Seitenansicht einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsvorrichtung in geschnittener Darstellung. 4 shows a side view of a detail of a heat transfer device according to the invention in a sectional view.

5 zeigt in gleicher Darstellungsweise eine zur 4 alternative Ausführungsform. 5 shows in the same representation one for 4 alternative embodiment.

6 zeigt eine weitere zu den 4 und 5 alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsvorrichtung in entsprechender Darstellungsweise. 6 shows another one to the 4 and 5 Alternative embodiment of a heat transfer device according to the invention in a corresponding representation.

Die 1 bis 3 zeigen Querschnitte dreier unterschiedlicher erfindungsgemäßer Wärmeübertragungsvorrichtungen, welche aus mehreren Gehäuseteilen zusammengesetzt sind. Im Folgenden werden für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren benutzt.The 1 to 3 show cross sections of three different inventive heat transfer devices, which are composed of several housing parts. In the following, the same reference numerals are used in the various figures for the same components.

Die Wärmeübertragungsvorrichtungen bestehen aus einem ersten Gehäuseteil 1, welches beispielsweise im Druckgussverfahren hergestellt ist und eine Trennwand 2 aufweist, von der aus sich Rippen 3 in einen von einem zu kühlenden Fluid durchströmbaren Kanal 4 erstrecken. Dieses Fluid kann beispielsweise das Abgas einer Brennkraftmaschine sein.The heat transfer devices consist of a first housing part 1 , which is for example produced by die casting and a partition 2 has, from which ribs 3 in a channel through which a fluid to be cooled can flow 4 extend. This fluid may be, for example, the exhaust gas of an internal combustion engine.

Auf das erste Gehäuseteil 1 wird ein zweites Gehäuseteil 5 derartig aufgesetzt, dass zwischen dem ersten Gehäuseteil 1 und dem zweiten Gehäuseteil 5 ein von einem Kühlfluid durchströmbarer Kanal 6 gebildet wird, so dass eine Wärmeübertragung über die Trennwand 2 zwischen dem Kühlfluid und dem zu kühlenden Fluid im Innern der Wärmeübertragungsvorrichtung stattfinden kann.On the first housing part 1 becomes a second housing part 5 placed such that between the first housing part 1 and the second housing part 5 a channel through which a cooling fluid can flow 6 is formed, allowing a heat transfer through the partition wall 2 between the cooling fluid and the fluid to be cooled may take place inside the heat transfer device.

Ein drittes Gehäuseteil 7, welches ähnlich aufgebaut ist wie das erste Gehäuseteil 1, wird von der zum zweiten Gehäuseteil 5 entgegengesetzten Seite auf das erste Gehäuseteil 1 aufgesetzt und mit diesem verbunden. Auch dieses dritte Gehäuseteil 7 weist eine Trennwand 2 sowie Rippen 3 auf, wobei auch hier beabstandet vom dritten Gehäuseteil 7 ein viertes Gehäuseteil 8 aufgesetzt wird, so dass zwischen dem dritten Gehäuseteil 7 und dem vierten Gehäuseteil 8 ein vom Kühlfluid durchströmbarer Kanal 6 gebildet wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das vierte Gehäuseteil 8 am ersten Gehäuseteil 1 befestigt. Es wäre jedoch ebenso denkbar, dieses am dritten Gehäuseteil 7 zu befestigen. Die Befestigung der Gehäuseteile aneinander erfolgt vorzugsweise durch Reibrührschweißen.A third housing part 7 , which is constructed similar to the first housing part 1 , becomes from the second housing part 5 opposite side to the first housing part 1 put on and connected to this. Also this third housing part 7 has a partition 2 as well as ribs 3 on, also spaced from the third housing part 7 a fourth housing part 8th is placed so that between the third housing part 7 and the fourth housing part 8th a channel through which the cooling fluid can flow 6 is formed. In the present embodiment, the fourth housing part 8th on the first housing part 1 attached. However, it would also be conceivable, this on the third housing part 7 to fix. The attachment of the housing parts to each other is preferably carried out by friction stir welding.

Die in den Darstellungen scheinbar getrennten vom Kühlfluid durchströmbaren Kanäle 6, welche im Querschnitt an den entgegengesetzten Seiten ausgebildet sind, sind in einer anderen Ebene fluidisch miteinander verbunden, so dass diese in der Ansicht zwei vorhandenen Kanäle nach dem Zusammenbau lediglich einen Kanal 6 bilden, der lediglich über einen Kühlmitteleinlass 9 mit Kühlfluid versorgt werden muss. Es sollte klar sein, dass an der entgegengesetzten Kopfseite ein weiterer Stutzen als Kühlmittelauslass dient. Das zu kühlende Fluid strömt vorzugsweise von den Kopfseiten der Wärmeübertragungsvorrichtung ein bzw. aus. Selbstverständlich sind auch Formen denkbar, bei denen der vom Kühlfluid durchströmte Kanal 6 den vom zu kühlenden Fluid durchströmten Kanal 4 im Querschnitt vollständig umgibt.The in the representations seemingly separate channels through which the cooling fluid can flow 6 , which are formed in cross-section on the opposite sides, are fluidically connected to each other in another plane, so that in the view of two existing channels after assembly, only one channel 6 form that only via a coolant inlet 9 must be supplied with cooling fluid. It should be clear that on the opposite side of the head another nozzle serves as a coolant outlet. The fluid to be cooled preferably flows in and out from the head sides of the heat transfer device. Of course, shapes are also conceivable in which the flow through the cooling fluid channel 6 the channel through which the fluid to be cooled flows 4 completely surrounds in cross-section.

In den 1 bis 3 wird deutlich, dass erfindungsgemäß in den Rippen 3 Hohlräume 10 ausgebildet sind, welche sich in den verschiedenen dargestellten Ausführungsformen unterschiedlich weit in Erstreckungsrichtung der Rippen 3 fortsetzen. So erstreckt sich der Hohlraum 10 bei einer Ausführung gemäß der 1 vom vom Kühlfluid durchströmbaren Kanal 6 bis kurz vor Ende der maximalen senkrechten Erstreckung der Rippe 3, während bei der Ausführung gemäß der 2 sich dieser Hohlraum 10 nur etwa bis zur Hälfte der Rippenhöhe erstreckt. Gemäß 3 ist eine Ausführung gewählt, bei der sich lediglich im Fußbereich der Rippe 3 ein derartiger Hohlraum 10 befindet.In the 1 to 3 becomes clear that according to the invention in the ribs 3 cavities 10 are formed, which in the various embodiments shown differently far in the extension direction of the ribs 3 continue. So the cavity extends 10 in an embodiment according to the 1 the channel through which the cooling fluid can flow 6 until shortly before the end of the maximum vertical extension of the rib 3 while in the execution according to the 2 this cavity 10 extends only about halfway up the rib height. According to 3 is chosen an embodiment in which only in the foot area of the rib 3 such a cavity 10 located.

Je nach gewünschtem Rippenwirkungsgrad sowie den vorhandenen Temperaturen und Bauraum kann nun in unterschiedlicher Weise eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungsvorrichtung geschaffen werden. Hierbei ist selbstverständlich auch auf die Festigkeit der Rippen 3 zu achten.Depending on the desired fin efficiency and the existing temperatures and installation space, a heat transfer device according to the invention can now be created in different ways. Of course, this also applies to the strength of the ribs 3 to pay attention.

Dadurch, dass die Hohlräume 10 der Rippen 3 in den Durchströmungsbereich des vom zu kühlenden Fluid durchströmbaren Kanal 4 hineingeführt werden, wird der Abstand zwischen den in Wärmeaustausch stehenden Fluiden verringert und somit der Wirkungsgrad der Wärmeübertragungsvorrichtungen deutlich erhöht. Somit kann auf verringertem Bauraum und mit verringerten Kühlmitteldurchsätzen eine größere Kühlleistung erreicht werden.Because of the cavities 10 the ribs 3 in the flow area of the through-flow of the fluid to be cooled channel 4 are introduced, the distance between the heat exchanging fluids is reduced and thus the efficiency of the heat transfer devices significantly increased. Thus, a greater cooling capacity can be achieved in a reduced space and with reduced coolant flow rates.

Insbesondere bei Wärmeübertragungsvorrichtungen, welche keine durchgängigen Rippen 3 über die gesamte Durchströmungslänge des zu kühlenden Fluides aufweisen, sondern, wie in den 4 bis 6 dargestellt, über kürzere zueinander versetzte Rippen 3 verfügen, ist es sinnvoll, um einen Kühlmittelfluss in den Rippen 3 sicherzustellen, Leitvorrichtungen 12 im Bereich unterhalb der Rippen 3 anzuordnen.In particular, in heat transfer devices, which no continuous ribs 3 have over the entire flow length of the fluid to be cooled, but, as in the 4 to 6 shown, over shorter mutually offset ribs 3 it makes sense to have a coolant flow in the fins 3 ensure guiding devices 12 in the area below the ribs 3 to arrange.

In den 4 bis 6 ist jeweils, wie in den 1 bis 3 ein erstes Gehäuseteil 1 dargestellt, welches eine Trennwand 2 sowie Rippen 3 aufweist, sowie ein zweites Gehäuseteil 5 dargestellt, durch welches der vom Kühlfluid durchströmbare Kanal 6 geschlossen wird. Die hier gezeigten Ausschnitte zeigen unterschiedliche Ausführungsformen zur Ausbildung der Hohlräume 10 und somit zur Verbesserung des Rippenwirkungsgrades. In diesen Ausführungsformen weist das zweite Gehäuseteil 5 als Leitvorrichtung 12 Ausstülpungen auf, welche sich vom zweiten Gehäuseteil 5 in Richtung zu den jeweiligen Rippen 3 erstrecken. Diese Ausstülpungen 12 sind auch in den 1 bis 3 im Querschnitt dargestellt.In the 4 to 6 is each, as in the 1 to 3 a first housing part 1 shown, which is a partition 2 as well as ribs 3 has, as well as a second housing part 5 represented by which of the cooling fluid can flow through the channel 6 is closed. The sections shown here show different embodiments for forming the cavities 10 and thus to improve fin efficiency. In these embodiments, the second housing part 5 as a guide 12 Protrusions on, which extend from the second housing part 5 towards the respective ribs 3 extend. These protuberances 12 are also in the 1 to 3 shown in cross section.

In der 4 wird in jeder Rippe 3 ein im Wesentlichen quaderförmiger Hohlraum 10 geschaffen, wobei das Kühlfluid durch die Ausstülpung 12 in den Hohlraum 10 gelenkt wird.In the 4 gets in every rib 3 a substantially cuboidal cavity 10 created, wherein the cooling fluid through the protuberance 12 in the cavity 10 is steered.

In einer Ausführung gemäß der 5 werden die Innenwände 13 der beiden Gehäuseteile 1, 5 stetig ausgebildet, so dass Verwirbelungen des Kühlfluids im von Kühlfluid durchströmbaren Kanal 6 weitestgehend vermieden werden, was den Druckverlust senkt und Hotspots im vom Kühlfluid durchströmbaren Kanal 6, insbesondere im Bereich der Hohlräume 10 der Rippen 3 verhindert.In an embodiment according to the 5 become the interior walls 13 the two housing parts 1 . 5 continuously formed, so that turbulence of the cooling fluid in the flow-through by the cooling fluid channel 6 be avoided as far as possible, which reduces the pressure loss and hotspots in the channel through which the cooling fluid can flow 6 , in particular in the area of the cavities 10 the ribs 3 prevented.

In einer weiterführenden Ausführungsform gemäß der 6 sind die Ausstülpungen 12 soweit in Richtung zur Rippe bezogen, dass der durchströmbare Querschnitt des Kühlfluid durchströmbaren Kanals 6 im Wesentlichen konstant bleibt. Dies verringert deutlich den Druckverlust im Kühler und sichert eine vollständige Durchströmung. Da gleichzeitig die Innenwände 13 der Gehäuseteile 1 und 5 stetig ausgebildet sind, wird bei im Vergleich zu bekannten Ausführungen ohne Hohlräume deutlich erhöhtem Wirkungsgrad der Druckverlust im Wesentlichen nicht verändert.In a further embodiment according to the 6 are the protuberances 12 as far as in the direction of the rib that the flow-through cross-section of the cooling fluid flow-through channel 6 remains essentially constant. This significantly reduces the pressure loss in the radiator and ensures a complete flow. Because at the same time the inner walls 13 the housing parts 1 and 5 are formed continuously, in comparison to known designs without cavities significantly increased efficiency of the pressure loss is not changed substantially.

Es wird deutlich, dass durch die gezeigten Ausführungsformen die Kühlleistung der Wärmeübertragungsvorrichtung durch verschiedene Möglichkeiten zur Beeinflussung des Rippen- und somit des Kühlerwirkungsgrades erhöht werden kann. Bei konstanter Kühlleistung kann der notwendige Bauraum reduziert werden. Die Herstellbarkeit im Druckgussverfahren bleibt ohne größeren Aufwand vorhanden.It It is clear that the cooling performance due to the embodiments shown the heat transfer device through different possibilities be increased to influence the ribs and thus the cooler efficiency can. At constant cooling capacity the necessary space can be reduced. The manufacturability In the die casting process remains available without much effort.

Es sollte deutlich sein, dass der Schutzbereich nicht auf die beschriebenen Ausführungen beschränkt ist. Insbesondere lassen sich verschiedene Zusammensetzungen der unterschiedlichen Gehäuseteile, beispielsweise in Schalenbauweise verwirklichen. Auch die Form der Rippen oder die Anordnung der Kanäle zueinander ist veränderbar. Je nach Aufbau des Wärmetauschers kann dieser auch im Sandgussverfahren oder durch Strangpressen hergestellt werden.It It should be clear that the scope of protection is not limited to those described versions limited is. In particular, various compositions of the different housing parts, realize, for example, in shell construction. Also the shape of the Ribs or the arrangement of the channels to each other is changeable. Depending on the structure of the heat exchanger this can also be produced by sand casting or by extrusion.

Claims

Heat transfer device, which is composed of a plurality of housing parts, which are such connected to each other, that at least one of a fluid to be cooled flowed through channel and at least one of a cooling fluid flow-through channel in heat exchanging contact are arranged to each other, extending from at least one of the housing parts ribs in the flow-through of the fluid to be cooled channel, characterized that the ribs ( 3 ) inside a cavity through which the cooling fluid can flow ( 10 ), which can be flowed through by the cooling fluid channel ( 6 ) in the rib ( 3 ).

Heat transfer device according to claim 1, characterized in that the cavity ( 10 ) substantially over the entire height of the rib ( 3 ).

Heat transfer device according to claim 1 or 2, characterized in that in the channel through which the cooling fluid can flow ( 6 ) Guiding devices ( 12 ) for forced flow through the ribs ( 3 ) are arranged.

Heat transfer device according to claim 3, characterized in that the ribs ( 3 ) at least from a first housing part ( 1 ), which as a partition ( 2 ) between the channel to be cooled by the fluid to be cooled ( 4 ) and the channel through which the cooling fluid can flow ( 6 ) serves, in the channel to be cooled by the fluid to be cooled ( 4 ) and the guiding devices ( 12 ) on a second housing part ( 5 ) are arranged, which with the first housing part ( 1 ) the channel through which the cooling fluid can flow ( 6 ).

Heat transfer device according to claim 4, characterized in that the guide devices ( 12 ) as protuberances on the second housing part ( 5 ) formed in the cavities ( 10 ) of the ribs ( 3 ).

Heat transfer device according to claim 5, characterized in that the protuberances ( 12 ) in the cavities ( 10 ) of the ribs ( 3 ) extend in that in the main flow direction of the cooling fluid perfused cross section of the flow through the cooling fluid channel ( 6 ) is constant.

Heat transfer device according to one of claims 5 or 6, characterized in that the channel to be traversed by the cooling fluid ( 6 ) facing interior walls ( 13 ) of the first housing part ( 1 ) and the second housing part ( 5 ) are steadily formed.

Heat transfer device according to one of the preceding claims, characterized that the housing parts produced by die casting.